package cn.element.leetcode.stage3;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * 使用下面描述的算法可以扰乱字符串 s 得到字符串 t ：
 * 如果字符串的长度为 1 ，算法停止
 * 如果字符串的长度 > 1 ，执行下述步骤：
 * 在一个随机下标处将字符串分割成两个非空的子字符串。即，如果已知字符串 s ，则可以将其分成两个子字符串 x 和 y ，且满足 s = x + y 。
 * 随机 决定是要「交换两个子字符串」还是要「保持这两个子字符串的顺序不变」。即，在执行这一步骤之后，s 可能是 s = x + y 或者 s = y + x 。
 * 在 x 和 y 这两个子字符串上继续从步骤 1 开始递归执行此算法。
 * 给你两个 长度相等 的字符串 s1 和s2，判断s2是否是s1的扰乱字符串。如果是，返回 true ；否则，返回 false 。
 *
 * 示例 1：
 * 输入：s1 = "great", s2 = "rgeat"
 * 输出：true
 * 解释：s1 上可能发生的一种情形是：
 * "great" --> "gr/eat" // 在一个随机下标处分割得到两个子字符串
 * "gr/eat" --> "gr/eat" // 随机决定：「保持这两个子字符串的顺序不变」
 * "gr/eat" --> "g/r / e/at" // 在子字符串上递归执行此算法。两个子字符串分别在随机下标处进行一轮分割
 * "g/r / e/at" --> "r/g / e/at" // 随机决定：第一组「交换两个子字符串」，第二组「保持这两个子字符串的顺序不变」
 * "r/g / e/at" --> "r/g / e/ a/t" // 继续递归执行此算法，将 "at" 分割得到 "a/t"
 * "r/g / e/ a/t" --> "r/g / e/ a/t" // 随机决定：「保持这两个子字符串的顺序不变」
 * 算法终止，结果字符串和 s2 相同，都是 "rgeat"
 * 这是一种能够扰乱 s1 得到 s2 的情形，可以认为 s2 是 s1 的扰乱字符串，返回 true
 *
 * 示例 2：
 * 输入：s1 = "abcde", s2 = "caebd"
 * 输出：false
 *
 * 示例 3：
 * 输入：s1 = "a", s2 = "a"
 * 输出：true
 */
public class L87ScrambleString {

    int[][][] memory;  //记忆化搜索存储状态的数组 -1表示false,1表示true,0表示未计算
    String s1;
    String s2;

    /**
     * 考虑动态规划
     * 显然'扰动字符串'的关系是具有对称性的,即如果s1是s2的扰动字符串,那么s2也是s1的扰动字符串  定义s1和s2是'和谐的'
     * 如果 s1 = s2 ,那么它们是和谐的
     * 如果 s1 和 s2 长度不同,那么它们肯定不是和谐的
     * 如果 s1 中某个字符c出现了 x1 次,而 c 在s2中出现了 x2 次,且 x1 != x2 ,那么它们一定不是'和谐的'
     * 这是因为任意操作都不会改变一个字符串中的字符种类以及数量
     *
     * 设 f(s1,s2) = {True , s1 = s2  False , 存在某个字符c在s1和s2出现的次数不同}
     */
    public boolean isScramble(String s1, String s2) {

        int length  = s1.length();

        this.memory = new int[length][length][length + 1];

        this.s1 = s1;
        this.s2 = s2;

        return dfs(0,0,length);
    }

    /**
     * 第一个字符串从i1开始,第二个字符串从i2开始,子串的长度为length.是否和谐
     */
    public boolean dfs(int i1, int i2, int length) {

        if(memory[i1][i2][length] != 0){
            return memory[i1][i2][length] == 1;
        }

        if(s1.substring(i1,i1 + length).equals(s2.substring(i2,i2 + length))){  //判断两个子串是否相等
            memory[i1][i2][length] = 1;

            return true;
        }

        if(!checkIfSimilar(i1, i2, length)){  //判断是否存在字符c在两个子串中出现的次数不同
            memory[i1][i2][length] = -1;

            return false;
        }

        for (int i = 1; i < length; i++) {  //枚举分割位置
            if(dfs(i1,i2,i) && dfs(i1 + i,i2 + i,length - i)){  //不交换的情况
                memory[i1][i2][length] = 1;

                return true;
            }

            if(dfs(i1,i2 + length - i,i) && dfs(i1 + i,i2,length - i)) {  //交换的情况
                memory[i1][i2][length] = 1;

                return true;
            }
        }

        memory[i1][i2][length] = -1;

        return false;
    }

    public boolean checkIfSimilar(int i1, int i2, int length) {

        Map<Character, Integer> freq = new HashMap<>();

        for (int i = i1; i < i1 + length; ++i) {
            char c = s1.charAt(i);
            freq.put(c, freq.getOrDefault(c, 0) + 1);
        }

        for (int i = i2; i < i2 + length; ++i) {
            char c = s2.charAt(i);
            freq.put(c, freq.getOrDefault(c, 0) - 1);
        }

        for (Map.Entry<Character, Integer> entry : freq.entrySet()) {
            int value = entry.getValue();
            if (value != 0) {
                return false;
            }
        }

        return true;
    }

    public static void main(String[] args) {

        L87ScrambleString a = new L87ScrambleString();

        String s1 = "abcde";
        String s2 = "caebd";

        System.out.println(a.isScramble(s1, s2));
    }
}
